由于近年来生产能力的提高,在长筒型球磨机中,装矿量及装球量加上球磨机筒体自重可达到260吨,在球磨机运转中,经常出现人孔门处斜向45°裂纹,裂纹长度为500mm-1000mm左右。经过焊接后,仍不能较好地避免裂纹的发生。常常造成筒体漏矿甩矿,矿浆窜入齿轮传动部位,造成润滑条件变差,齿轮急剧磨损,使用寿命急剧缩短,磨机故障频繁,职工劳动强度大。进而影响正常生产,被迫大修球磨机,更换球磨机筒体组立件而报废筒体。近年已报废2个筒体,损失100万元以上。
1、分析问题
球磨机筒体可以看做简支梁生料球磨机衬板
球磨机筒体简支梁上受扭矩和重力作用,其中,扭矩T=9550×P/n=9550×1250KW/16.7r/min=714.82kn.m,[2]球磨机筒体自重加上满负荷总重为260吨,进出料端轴承分别承受重力RA=RB=1264.2kn.m。而球磨机筒体在6000mm范围受均布载荷q=421.4kn.m,此均布载荷在∮3600mm范围内是大小随时间变化的循环交变载荷,由于是溢流型排矿,所加球和矿量基本为筒体一半左右,当筒体人孔门转到正下方时受力最大,当筒体人孔门转到正上方时受力最小,因此,筒体人孔门处受力出现拉压交替变形,当筒体人孔门转到正下方时受拉变形,当筒体人孔门转到正上方时受压变形,而人孔门处由于开了642mm×682mm的方形口,所以,会在方形口处横向产生应力集中,由于所受扭矩较大,筒体主要是扭转变形较重,于是在人孔门横向焊接矩形角处出现斜向45°裂纹。如果不及时焊接处理,裂纹会逐渐延续,继而漏矿,影响生产,但是采取焊接措施并不能彻底解决问题,因为筒体一般厚60mm,一般只能焊接到筒体表皮,裂纹依旧存在。所以还是要改进筒体人孔门结构,才能彻底解决问题。
生料球磨机衬板2、改进设计
经过对磨机筒体结构分析,结合近几年的球磨机检修实际记录,认为磨机筒体靠排矿端人孔门受力大,经常出现裂纹,造成筒体漏矿甩矿,矿浆窜入齿轮传动部位,造成润滑条件变差,齿轮急剧磨损,使用寿命急剧缩短,磨机故障频发。因此,可以考虑去掉一个人孔门,去掉靠近大齿圈处即排矿端处的人孔门。人孔门的作用就是在系列停车镶衬板时进人和衬板的通道,由于我厂长球筒体使用在二次磨机,为溢流型球磨机,而且衬板为磁性衬板,单个磁性衬板重量小,可以从磨机筒体排矿口进人和进磁性衬板。因此去掉一个人孔门后不会影响进人和进衬板
经过图纸改进、订货后,安装使用到五系列二次磨机上,经实际证明:延长了长筒磨机筒体的使用寿命,由原来的5年大修更换一次,延长到10年大修更换一次。齿轮副不会因筒体漏矿、进矿而缩短寿命,可由原来的3个月延长到8个月。大大降低了工人的劳动强度。而且此项改进不会对球磨机生产指标有任何影响。